Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

Oxiden17 23 Wrz 2016 23:21 7101 31
  • Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Czujka odbitej od przeszkody fali podczerwieni.

    Witam.
    Zainteresował mnie "czujnik podczerwieni do robota" jaki wykonał kolega mirekk36. Wykorzystałem schemat ideowy kolegi z niewielkimi zmianami.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Układ służyć ma jako czujka cofania - wykrycia przeszkody. Wykonałem czujkę ultradźwiękową z pomiarem odległości na bazie modułu SR-04. Ponieważ czujnik nie jest hermetyczny warunki atmosferyczne szybko zniszczą delikatny nadajnik lub odbiornik takiej czujki. Dostępny w handlu hermetyczny komplet ultradźwiękowy jest drogi, a dwa w jednym wymagają dodatkowych elementów. Gotowe układy chińskie nie zachęcają do kupowania. Czujniki podczerwieni znanych producentów do tanich także nie należą.

    Odbita podczerwień zależy od wielu czynników takich, jak n.p. tło, chropowatość powierzchni czy kolor przeszkody. Podszedłem więc do tematu z rezerwą. Postanowiłem wszakże spróbować. Przedstawiam prototyp testowy.

    Całość składa się z płytki elektroniki głównej i modułu wyniesionego.
    Na płytce elektroniki umieszczone są:
    * stabilizator +5V,
    * mikroprocesor tiny13,
    * dioda prostownicza (brak na zdjęciu),
    * tranzystor buzerka (brak na zdęciu),
    * dioda wykrycia przeszkody LED,
    * PR zasięgu podczerwieni,
    * wymagane oporniki i kondensatory,
    * kołki podłączeniowe zasilania +12V,
    * kołki odbiornika podczerwieni i diod nadawczych.

    Moduł wyniesiony zawiera:
    * odbiornik podczerwieni TSOP 4836 umieszczony centralnie (może być TSOP 1736 lub podobny),
    * dwie diody podczerwieni montowane na końcach obudowy oddalone od siebie o 7,5 cm i w równej odległości od odbiornika.

    Podzespoły połączone są przewodami. Diody podczerwieni umieściłem w t.z. beczce. Zeszlifowałem zaprasowaną końcówkę beczki, usunąłem dwie tuleje wewnętrzne i w ich miejsce lekko wcisnąłem diodę podczerwieni. Średnicę diody do wewnętrznej średnicy beczki dopasowałem stosując termoskurczkę nakładaną na diodę warstwami, nie dysponowałem tulejką o odpowiednich średnicach. Dioda nie jest wciśnięta do oporu, jest nieco cofnięta patrząc na nią od przodu, a to ze względu na "fałszywe" promienie podczerwieni. Pierwszą warstwę na diodzie stanowi czarna termoskurczka zaprasowana od tyłu z w/w powodu. Podobnie postąpiłem z drugą diodą. Tak przygotowane elementy optyczne przykręciłem do obudowy od tyłu nakrętką mocującą. Diody przylutowałem do płytki. Odbiornik podczerwieni przykleiłem - Kropelką, a wyprowadzenia przylutowałem do płytki. Odbiornik od środka osłoniłem czarną taśmą izolacyjną. Dodatkowo elementy zabezpieczyłem lakierem. W module jest także buzerek przylutowany do płytki. Części pochodzą z zapasów. Symbole użytych elementów opisałem na schemacie. Program napisałem w Bascom-ie.





    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Działanie układu polega na odebraniu odbitej od przeszkody fali podczerwieni z jednej z trzech stron (lewa, środek, prawa) i sygnalizowanie tego faktu świeceniem diody LED i przerywanym sygnałem dźwiękowym (do testów zamiast buzerka posłużyła dioda LED). Nadawcze diody IR wysyłają falę o częstotliwości 36 kHz. Odbiornik podczerwieni po odebraniu odbitej od przeszkody fali kieruje sygnał do kontrolera tiny13, a ten wysyła odpowiednie sygnały wyściowe. Timer0 kontrolera generuje falę prostokątną 36kHz. Jest to bardzo uproszczona wersja projektu wymienionego wyżej kolegi. Układ nie analizuje kierunku, z którego sygnał odbija się od przeszkody n.p. kierunek prawy lecz sygnalizuje jedynie pojawienie się przeszkody w polu widzenia czujki. Najważniejsze dla mnie są sygnały centralne. Takie jest jego zadanie. Dlaczego dwie diody podczerwieni? Po pierwsze zwiększa się strefa obserwacji, dla zastosowanego typu diody to kąt±17 stopni (34), po drugie przy uszkodzonej lub przysłoniętej diodzie nadawczej układ nie jest do końca" ślepy". Następne pytanie, czy dwa osobne układy nie spełnią tego zadania? Zapewne spełnią, ale skoro wystarczy jeden... Zasięg podczerwieni regulowany jest PR-kiem na płytce elektroniki. Sposób ten jest łatwiejszy do szybkiej regulacji zasięgu toru podczerwieni niż jej programowany odpowiednik. Można użyć osobnych PR-ków dla każdej diody podczerwieni (parametry). Zasięg 50 cm okazał się być wystarczający. Czułość układu na pojawienie się ruchomej przeszkody zależy od prędkości poruszającego się obiektu-przeszkody lub ruchu pojazdu, na którym układ został zamontowany. Każde szybkie bądź wolne machnięcie ręką przed czujką lub zbliżenie ręki do czujki z zadanej odległości sygnalizuje pojawienie się przeszkody 2 s świeceniem diody wykrycia LED, a po upływie 1 s od zaświecenia diody wykrycia 1 s świeceniem diody sygnalizacji LED (w testach zamiast buzerka). W przypadku wykrycia stałej przeszkody jako pierwsza włącza się dioda wykrycia przeszkody świecąc światłem ciągłym, a po 1 s zaczyna pulsować dioda sygnalizacji z określoną programowo częstotliwością. Diody są aktywne tak długo, jak długo przeszkoda znajduje się w polu obserwacji czujki, gasną po 1s od momentu oddalenia się od przeszkody poza zasięg czujki, ale ponowne zbliżenie się do przeszkody aktywuje czujkę. Pracę układu przedstawiają zdjęcia. Wybrałem do testów odległość 20 cm.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Testy wykazały, że przedstawiony odbiornik odbitej fali podczerwieni odporny jest na sygnały z pilotów RTV nawet wtedy, kiedy świecą prosto "w oczy" przed i w trakcie pracy. Czujkę testowałem z odbiornikiem TSOP 4836 i TSOP 1736. Wybrałem odbiornik TSOP1736. Prezentowany testowy układ nie reaguje na szybką albo wolną zmianę oświetlenia otoczenia lub oświetleniem żarówką wolframową. W testach nie użyłem świetlówki. Czujka reaguje natomiast na sygnały z pilotów z "czystą" nośną. Jeden impuls z takiego pilota włączy na chwilę obie diody, ale przy dłuższym przytrzymaniu przycisku po pierwszym impulsie już ich nie włączy. W czasie pracy oświetlenie takim pilotem jednym impulsem nic nie zmienia, ale dłuższe ciągłe oświetlenie blokuje czujnik gasząc diody. Po zwolnieniu przycisku układ wraca do "normalnej" pracy. Myślę, że jest to spowodowane blokowaniem się odbiornika. I to jest słaby punkt! Przeważnie nikt nie nosi przy sobie takich pilotów, ale ...są alarmy albo bramy wjazdowe włączane pilotem podczerwieni wykonanym przez użytkownika.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Są to piloty, których użyłem do testowania. Jeśli układ nie sprawdzi się jako czujnik cofania może sprawdzi się jako czujnik automatycznego otwierania elektrozaczepu n.p. furtki albo drzwi.


    Fajne!
  • ambtechnic
  • #2 25 Wrz 2016 13:28
    leonow32

    Poziom 29  

    Układ fajny i prosty, ale mam drobne zastrzeżenie do zasilania diod IR. Obecnie prąd przepływa wprost do pinów procesora, co nie jest najlepszym pomysłem. Chociażby dlatego, że one mają ograniczenie do 20-40mA. Diody IR potrafią ciągnąć dużo więcej prądu, więc obecnie nie można ich wykorzystać w pełni. Lepiej byłoby sterować nimi przez jakiś tranzystor. Regulowanie prądu przepływającego przez diody zwykłym potencjometrem PR może skończyć się wygenerowaniem charakterystycznego elektrosmrodku :) on nie jest przeznaczony do takich zastosowań.

  • #3 25 Wrz 2016 19:40
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Po modyfikacji programu układ odbiciowy wskazuje kierunek, z którego sygnał odbija się od przeszkody - lewy, środek, prawy. Przeszkoda z lewej strony świeci lewa LED, przeszkoda z prawej strony - świeci prawa dioda LED, przeszkoda pośrodku - pulsują naprzemiennie obie diody bez względu na to, czy przeszkoda jest w ruchu, czy się nie porusza. Przykład: przeszkoda porusza się z lewej strony do prawej. Pierwsza zaświeci się lewa dioda po wykryciu obiektu, w miarę poruszania się do prawej strony, po dotarciu obiektu do środka zaczynają pulsować obie diody na przemian (raz lewa raz prawa), dalszy ruch obiektu w prawo zaświeci tylko prawą diodę. Po wyjściu obiektu poza zasięg dioda prawa gaśnie. Obie diody są wygaszone. Podobnie się dzieje, gdy ruch odbywa się w kierunku z prawej do lewej. Zatrzymanie obiektu w dowolnym miejscu lub cofnięcie obiektu n.p. ze środka w prawo zasygnalizuje diodą (diodami) aktualną pozycję. Poza tym bez zmian.

    Po namyśle powróciłem do pierwotnej wersji. Do zadania tej czujki należy tylko sygnalizowanie wykrycia przeszkody nawet gdyby posłużyła jako n.p. włącznik świateł na schodach.

    leonow32 ** Zgadzam się. Gdy potrzebny będzie większy zasięg zastosuję tranzystor. Testuję non-stop układ pod napięciem od kilku dni, na razie jest ok! :D oprócz PR-ka są jeszcze rezystory ograniczające prąd .. choć niewielkie.
    Uz=5 V, Ud=1,35 V, R=180Ω »»» I max=0,02027 A = 20 mA, I min=0,00309 A =3mA

  • #4 26 Wrz 2016 07:27
    terminux
    Poziom 23  

    Ciekawa konstrukcja - czy myślisz o zastosowaniu go w warunkach zewnętrznych? Czy można prosić o zamieszczenie programu?

  • ambtechnic
  • #5 26 Wrz 2016 10:03
    Ba_rt
    Poziom 11  

    Diodami IR proponuje jednak sterować za pomocą źródła prądowego. W obecnej konfiguracji wszelkie fluktuacje napięcia zasilania będą wpływały na zasięg układu.

  • #6 26 Wrz 2016 21:44
    pawlik118
    Poziom 23  

    Cześć - mógłbyś zdradzić jaki jest zasięg - ile m można tym zmierzyć? I druga sprawa - czy odbija się od powierzchni wody? (chyba nie :( ) szukam jakiegoś sposobu na pomiaru wysokości lustra wody w studni

  • #7 27 Wrz 2016 00:06
    Oxiden17
    Poziom 10  

    terminux > tak, jak napisałem wyżej. Założeniem było, by pracowała jako czujka cofania ( n.p. samochodem), a w razie klapy jako element do automatycznego otwierania n.p. furtki w ogrodzeniu od wewnętrznej strony, aby wychodzący już swoim zbliżeniem do furtki słyszeli brzęk elektrozaczepu lub podobnego mechanizmu zezwalającego na otwieranie furtki. Można też zastosować taką czujkę jako jedno z wielu zabezpieczeń przed przyciśnięciem n.p. zwierzaka zamykającą się bramą wjazdową i t.p. Co do kodu, przeczytaj uważnie post kolegi mirkka36. Znajdziesz tam wskazówki jak, taki kod napisać. Dasz radę!

    Ba_rt > na podstawie Twojej sugestii zmieniłem schemat czujki cofania, ale co do innych zastosowań tej czujki, niewielkie n.p. 10 cm zmniejszenie zasięgu nie ma znaczenia. Maksymalny zasięg, który osiągnąłem w wersji pierwotnej wyniósł 1 m. Ostatecznie test zakończyłem na 50 cm. W temperaturze poniżej 0 stopni nie testowałem.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    pawlik118 > sprawdzałem na talerzu z nalaną wodą. Sygnał był odbity, ale to była "spokojna" woda, a odległość bardzo niewielka. Po rozbudowaniu układu o źródło prądowe, tranzystory mocy - można uzyskać większy zasięg. Spróbuj z profesjonalnymi (różny zasięg n.p. 5 m) czujkami typowo refleksyjnymi i lustrem na wodzie. Problemem będzie ustabilizowanie lustra. Inne, proste rozwiązanie to n.p. rurka z PCV zanurzona w wodzie (naczynia połączone, uwaga na niską temperaturę) z pływakiem lub tylko ze sztywną lekką nierdzewną miarką. A może mierniki ultradźwiękowe?

  • #8 27 Wrz 2016 08:15
    pawlik118
    Poziom 23  

    Mierniki ultradzwiękowe (te po 4 - 10zł z dwoma "czujnikami" aluminiowymi) się nie sprawdzają. Zrobiłem prototyp z jednym takim czujnikiem i na powierzchni mierzył idealnie do 5m. Po włożeniu do studni wyświetlał stałą wartość chyba 1,2m. Prawdopodobnie sygnał się odbija od wody i pokrywy + echo studni co daje taki efekt. Próbowałem też wsadzać te czujniki do rurki - było troszkę lepiej ale wciąż niestabilnie.
    Obecnie rozważam zastosowanie czujnika ciśnienia, który będzie monitorował ciśnienie 1m powyżej dna studni.

  • #9 27 Wrz 2016 13:44
    Oxiden17
    Poziom 10  

    pawlik118> pomysł z czujką ciśnieniową może się sprawdzić.
    Dwa, trzy lata temu kupiłem w jednym z marketów ultradźwiękowy miernik odległości MT00RS12, ceny nie pamiętam, ale drogi nie był. Zakres pomiarowy do 13 m, dokładność 99,5%, zasilanie bateryjne 9 V. Mirzy też powierzchnie (m²) i objętość (m³). Posiadam ulotkę. Na podstawie objętości, znając średnicę możesz obliczyć wysokość czyli głębokość do lustra wody.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

  • #10 28 Wrz 2016 17:06
    ccompany
    Poziom 15  

    Oxiden17 napisał:
    pawlik118> pomysł z czujką ciśnieniową może się sprawdzić.
    Dwa, trzy lata temu kupiłem w jednym z marketów ultradźwiękowy miernik odległości MT00RS12, ceny nie pamiętam, ale drogi nie był. Zakres pomiarowy do 13 m, dokładność 99,5%, zasilanie bateryjne 9 V. Mirzy też powierzchnie (m²) i objętość (m³). Posiadam ulotkę. Na podstawie objętości, znając średnicę możesz obliczyć wysokość czyli głębokość do lustra wody.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni


    Mierniki takie jak ten nie mierzą powierzchni ani objętości. One ją liczą.
    Jeżeli wybierzesz np funkcję "pomiaru" objętości to mierzysz pierwszy wymiar pomieszczenia, później drugi, a na koniec wysokość i miernik wylicza z tego objętość.

  • #12 29 Wrz 2016 18:06
    pier
    Poziom 23  

    Też się kiedyś pociłem nad takim czymś, w końcu dałem spokój i zastosowałem IS471f.
    Układ prosty, tani i reaguje tylko na sygnał który sam sobie generuje. Można dołożyć mu tranzystor w celu zwiększenia zasięgu.

    Ale fajnie że to Ogarnąłeś. Ja poległem na tym.

  • #13 29 Wrz 2016 20:58
    Oxiden17
    Poziom 10  

    pier > mógłbyś napisać więcej o swoich doświadczeniach z tym scalaczkiem , bo zaiste ciekawy. Przeglądałem strony, ale ważniejsza jest dla mnie opinia użytkownika. Mój układ to "kolos" w porównaniu z tym co zobaczyłem.

    pawlik118 > poproszono mnie o zbudowanie czujnika brań ryby, a to nasunęło mi pomysł, jak wykorzystać tę ideę do pomiaru wody w studni. Elementy do wykonania pomysłu to:

    * kołowrotek wędkarski - do 100 zł,
    * żyłka - potrzebna długość,
    * licznik na uP zliczający w tył i przód,
    * kula z mosiądzu lub stali nierdzewnej,
    * kula styropianowa (na Alle..o).

    Idea jest prosta, polega na "rybie odchodzącej od brzegu " - liczenie w przód lub " rybie podchodzącej do brzegu " - liczenie w tył ilości obrotów rolki licznika. Ilość obrotów rolki pomnożona przez obwód rolki stanowić będzie całkowitą długość żyłki (głębokość). Opadający ciężarek (kula metalowa - dobrać w/g własnego uznania) będzie napinać i rozwijać żyłkę z kołowrotka. Kula metalowa po dotarciu do wody zanurzy się w niej na głębokość kilku centymetrów, dalsze zanurzanie uniemożliwi kula styropianowa zatrzymując wyciąganie żyłki z kołowrotka ustawionego na odpowiedni naciąg.
    Przeliczaniem zajmie się uP, a wynik wyświetli na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym. Liczyć można tylko w jedną stronę n.p. na "ryba odchodząca od brzegu ". Dwukrotne liczenie zmniejsza współczynnik błędu.

    Budowa:

    Kulę metalową (ryba) mocujemy żyłką do dolnej części styropianowej kuli (spławik) na odległość kilku centymetrów. Pozostałą żyłkę mocujemy do górnej części kuli styropianowej, potem nakładamy na rolkę licznika i dalej na kołowrotek. Żyłka na kuli styropianowej nie może się przesuwać.
    Kulę styropianową owijamy włóknem szklanym i smarujemy żywicą epoksydową. Po wyschnięciu szlifujemy papierem ściernym i malujemy na biało ew. lakierujemy.
    Do liczenia prędkości obrotowej możemy wykorzystać detektor szczelinowy.
    Wsad programować w/g własnych potrzeb, ale dodać pamięć ostatniego pomiaru.

  • #14 14 Paź 2016 00:29
    Jatsekku2
    Poziom 12  

    Bardzo praktyczna konstrukcja :)
    Ciekawe jakby się zachowywało z większą ilością diod o różnych częstotliwościach. Można by się pokusić nawet o uproszczony "radar" z np 10 diodami :)

    @pawlik118

    pawlik118 napisał:
    Obecnie rozważam zastosowanie czujnika ciśnienia, który będzie monitorował ciśnienie 1m powyżej dna studni.


    I właśnie tą metodę proponuje wykorzystać, mi osobiście sukcesywnie udało się wykorzystać czujnik HC-SR04 (ultradzwiękowy) do pomiaru poziomu wody w zbiorniku, ale był to mały zbiornik (30l) a czujniki były umieszczone bezpośrednio w pokrywie. Czujniki ciśnieniowe najlepiej się sprawdzą w twoim przypadku :)

  • #15 15 Paź 2016 22:47
    Marian B
    Poziom 34  

    Z opisu wynika że Kolega steruje diody nadawcze samą falą nośną nie zmodulowaną, stąd bardzo mały zasięg, słaba czułość, (maksymalny zasięg około 1 m, a przy fali odbitej jeszcze mniej). Wszystkie odbiorniki TSOP... tak mają. Aby zwiększyć zasięg fala nośna powinna być zmodulowana jakimś przebiegiem, który po dotarciu do odbiornika i detekcji/obróbce jest sygnałem użytecznym.
    Tu szczegółowo jest opisany ten problem i co trzeba zrobić:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=10606592#10606592
    W razie potrzeby zasięg zawsze można zmniejszyć przez zmniejszenie prądu diod nadawczych za pomocą doboru rezystora.

    Zasięg z falą modulowaną, typowy przykład, leniwy osobnik leży na kanapie i celując pilotem w sufit lub ścianę przełącza programy telewizyjne, bo niema bezpośredniego zasięgu do "oka" w telewizorze.

  • #16 16 Paź 2016 12:35
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Marian B >> dlaczego tylko nośna? Na ten temat wypowiedział się kolega mirekk36 w swoim opracowaniu czujnika. Argumenty, które przedstawił mnie przekonały, zwłaszcza te o zniekształceniach po odbiciu. Nie jest to układ bariery podczerwieni w typowej konfiguracji nadajnik - odbiornik. Jest to czujka odbicia fali od przeszkody. Odległość 1 m po odbiciu uzyskałem bez stosowania źródła prądowego i tranzystora. Do zastosowań, o których napisałem, odległość wystarczająca, a czasem wymagająca skrócenia zasięgu.

  • #17 16 Paź 2016 15:20
    Marian B
    Poziom 34  

    Działa, to dobrze. Jednak te odbiorniki są przystosowane do odbioru fali zmodulowanej, i wtedy są najmniej podatne na zewnętrzne zakłócenia w postaci zewnętrznego oświetlenia. Taki odbiornik można wystawić bezpośrednio na słońce nawet bez obudowy i będzie działać. Czułość zawsze można zredukować do potrzebnej przez zmniejszenie prądu diody aż do progu zadziałania układu, a warto mieć taką możliwość regulacji w zapasie.
    Fala odbita tak naprawdę niczym się nie rożni od bezpośredniej (w wielu praktycznych zastosowaniach) poza kierunkiem i natężeniem. Zależy co komu jest potrzebne w danym urządzeniu.
    Czujnik odbiciowy niczym się nie różni od bariery optycznej co do zasady działania. W barierze przerywamy falę podczerwieni za pomocą przeszkody, a w czujniku odbiciowym fala jest doprowadzana do odbiornika za pomocą przeszkody. W obu przypadkach jest to klasyczna bariera wykrywająca przeszkody.

    Tak jak napisałem, działa, spełnia założenia, to dobrze, jednak moim zdaniem przez rezygnację z modulacji nie w pełni są wykorzystane wszystkie możliwości i na pewno będzie większa wrażliwość na za kłócenia i konieczność bardziej dokładnego ustawiania optyki.
    Proponuję w ramach eksperymentu zasilić diody, czy nawet tylko jedną diodę przebiegiem zmodulowanym i porównać. Przeróbka w tym celu nie jest zbyt trudna. Można nawet dokomponować "obcy" układ do zasilania diod. Oczywiście trzeba jeszcze "odczytać" tą modulację, ale to można oscyloskopem bez dorabiania (na próbę) czegoś więcej.

  • #18 16 Paź 2016 20:50
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Wszystko o czym Kolega napisał co do zasady działania jest słuszne, ale realizacja jest zupełnie różna. W tym projekcie natężenie i kierunek odbitej fali odgrywają kluczową rolę. Nie jest to mój jedyny projekt z wykorzystaniem podczerwieni, ale pierwszy z wykorzystaniem kontrolera na taką skalę. Procesor generuje częstotliwość, wysyła paczki, filtruje, analizuje sygnał powrotny i ustawia porty. Od wsadu zależy po części zasięg układu. Kalibracja prądu diod podczerwieni w przedstawionej wersji zależy w zasadzie od rezystancji PR-ka i opornika połączonego w szereg z PR-kiem, a to wpływa między innymi na zasięg. Gdyby zasięg okazał się być za mały zastosowałbym kolimatory przed rozbudową układu.

    Zainteresowanych barierami o dużym zasięgu odsyłam do stron:

    * Long Range (10mt) IR Beam Break http://pcbheaven.com/circuitpages/Long_Range_IR_Beam_Break_Detector/

    ** Prosty tor podczerwieni aktywnej dalekiego zasięgu

    Piotr Górecki
    Zbigniew Orłowski
    ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98

  • #19 17 Paź 2016 01:16
    Marian B
    Poziom 34  

    Oxiden17 napisał:
    Jeden impuls z takiego pilota włączy na chwilę obie diody, ale przy dłuższym przytrzymaniu przycisku po pierwszym impulsie już ich nie włączy. W czasie pracy oświetlenie takim pilotem jednym impulsem nic nie zmienia, ale dłuższe ciągłe oświetlenie blokuje czujnik gasząc diody. Po zwolnieniu przycisku układ wraca do "normalnej" pracy. Myślę, że jest to spowodowane blokowaniem się odbiornika. I to jest słaby punkt!


    To jest właśnie brak modulacji. Nośna z pilotów RTV jest zawsze modulowana jakimś przebiegiem, i ten przebieg (modulujący) steruje póżniej odpowiednimi "czynnościami".
    Krótkie impulsowe włączanie fali nośnej jest rodzajem modulacji. Stałe natężenie fali nośnej powoduje stały stan wysoki, (albo niski w zależności od typu) na wyjściu odbiornika (TSOP...).
    Prawidłowo zaprojektowane łącze podczerwieni z odpowiednimi układami wykonawczymi powinno reagować tylko na właściwy sygnał. lub brak tego właściwego sygnału, a można to zrobić tylko przez modulację i demodulację (fali nośnej, która musi być zawsze).
    Moim zdaniem można to zrobić np. przez przełączanie diod z pewną częstotliwością, (około 100÷500 Hz) raz świeci lewa, raz prawa, i to już będzie modulacja, i na pewno lepsze rozeznanie co do położenia przeszkody. Z opisu wywnioskowałem, że diody wysyłają nośną jednocześnie i bez przerwy. Chyba ze jest inaczej.
    Ale skoro działa i spełnia założenia, to może być.

  • #20 17 Paź 2016 12:13
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Przypuszczam, że Kolega nie przeczytał opracowania kolegi mirekk36 na podstawie, którego oparłem swój projekt.

    Wniosek nie jest słuszny. Diody nie wysyłają nośnej jednocześnie i bez przerwy. Jest tak, jak Kolega napisał w swoim poście, raz świeci lewa, raz prawa. Jest też założona "blokada na piloty RTV".

    Dej pory działa i spełnia założenia.

    Próby "samochodowe" wykazały, że przeszkoda została zawsze wykryta, ale zasięg zależał od wielu czynników. Tolerancja to - 5÷15 cm zależnie od nastawy zakresu. Tu wykorzystałem wsad z rozpoznaniem kierunku odbitej fali. Ze względu na duży rozrzut odległości raczej nie nadaje się do precyzyjnego wykrycia przeszkody. Jako układ ostrzegający tylko o przeszkodzie spełnia założenia.
    Wniosek: do takich zadań lepiej zastosować ultradźwięki bo są precyzyjne.

    Próby "furtkowo-oświetleniowe" wykazały 100 % przydatność układu. Furtka była otwierana z wyprzedzeniem, a światło na schodach włączone natychmiast po wykryciu osoby, obojętnie, z której strony nadchodziła. Wsad bez rozpoznawania kierunków.
    Wniosek: do takich zadań i podobnych układ jest pomocny

  • #21 17 Paź 2016 13:16
    Marian B
    Poziom 34  

    Tak to jest, gdy w swoim opisie nie dokładnie jest podana zasada działania, a sam opis do niczego. Rozwija się wtedy nie potrzebna dyskusja, tym bardziej że chyba w dwóch czy trzech kolejnych postach pisałem o "ciągłej fali nośnej" i kolega nie sprostował. Sama wzmianka o tym że diody są uruchamiane naprzemiennie z jakąś tam częstotliwością ucięła by wszystkie wątpliwości. Po za tym Kolega nie podał linku do opracowania jakiegoś tam Mirka. Nikt nie jest jasnowidzem gdzie tego opracowania szukać.
    Warto po prostu na przyszłość wyrażać się ściśle w swoich wypowiedziach, a nie zmuszać kogoś do wyciągania, odtajniania kolejnych istotnych szczegółów konstrukcji.

  • #22 17 Paź 2016 14:22
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Ok! Oto link.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=6838463#6838463

    Sądziłem, że podany na wstępie tytuł opracowania " czujnik podczerwieni do robota " i znana na tym i innych forach osoba kolegi o ps. mirekk36, jest wiadomością wystarczającą. Myliłem się.

    Nie chciałem powtarzać, co zostało napisane na ten temat.

    Również osoba Kolegi jest mi znana z postów na tym forum.

    Posty Kolegi świadczą o zainteresowaniu tematem i chęci pomocy. Za to dziękuję.

    Co do jasnowidztwa. Wystarczyło skorzystać z opcji szukaj.

  • #23 17 Paź 2016 16:52
    Marian B
    Poziom 34  

    No tak... opcja "szukaj", komu by się chciało przekopywać, szczególnie gdy nie jest się "żywotnie zainteresowanym" tematem. Nie mniej praktycznie na nowo została odtworzona/wydedukowana zasada działania, co dowodzi, że miałem rację z tą modulacją. Jest po prostu niezbędna w tego typu układach nawet w szczątkowej formie.
    Uważam, że każda dyskusja czegoś uczy i jest pożyteczna.

  • #24 18 Paź 2016 08:25
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Ależ nikt nie neguje i nie negował racji Kolegi.

    W kolejnym poście także Kolega ma rację. Ktoś, kto szczególnie nie jest "żywotnie zainteresowanym" tematem nie zada sobie trudu by skorzystać z narzędzi ułatwiających dostęp do innych źródeł dotyczących danego tematu, przez co może mieć problem ze zrozumieniem, a to skutkować może treściami powszechnie znanymi wszystkim tym, którzy interesują się przedstawianym tematem.

    Zastanawia mnie zatem zabieranie głosu w dyskusji kogoś, kto uważa, że temat nie jest godny jego uwagi.

    Zapewne umknęły Koledze dwa wyrazy ze zdania mojego postu #18, cytuję "Procesor generuje częstotliwość, wysyła paczki, .."
    Chodzi o słowa - "wysyła paczki".

    Kończąc dodam, że i w ostatnim napisanym przez Kolegę zdaniu powyższego postu, również ma Kolega rację twierdząc, że każda dyskusja czegoś uczy i jest pożyteczna.

  • #25 18 Paź 2016 12:21
    Marian B
    Poziom 34  

    Marian B napisał:
    Tak to jest, gdy w swoim opisie nie dokładnie jest podana zasada działania

    Stwarza to możliwość dopatrywania się ewidentnego błędu w ogólnie znanych rozwiązaniach/układach.
    Przed wszystkim komunikatywność, nie będzie nie porozumień.

  • #26 19 Paź 2016 13:10
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Podsumowując wątek Kolegi użyję jego słów:

    Cytat:
    Coś w tym chyba jest, że istnieje potrzeba trochę się powymądrzać.


    i

    Cytat:
    bo ta wypowiedż nic nie wnosi do tematu

  • #27 19 Paź 2016 14:31
    Marian B
    Poziom 34  

    Może się i wymądrzam, ale nie zmienia to faktu, że Kolega po prostu żle przedstawił swój projekt, żle opisana zasada działania, powiedział bym, że w ogóle nie opisana, niema żadnej wzmianki o tym,że diody są zasilane naprzemiennie, a to jest podstawa w tym układzie. To powinno być w pierwszym zdaniu, zaraz na wstępie.
    Natomiast skupił się Kolega na wyglądzie zewnętrznym, który jest tak na prawdę mało ważny.
    Dopiero w czasie (nie potrzebnej) dyskusji zostało to wyciągnięte na wierzch.

    Ale tak już poza tym spięciem. Ja bym to zrobił nieco inaczej. Diody byłyby włączane naprzemiennie, ale oprócz tego każda niosłaby inną częstotliwość modulującą. Na pewno były by większe możliwości. Koledze Mirkowi na pewno było takie rozwiązanie optymalne do sterowania robota i tak zrobił.
    Jeszcze raz powtórzę, jeżeli układ spełnia założenia, to znaczy że jest dobry, "zdał egzamin".

  • #28 19 Paź 2016 17:44
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Już na wstępie w trzecim zdaniu zaprezentowałem projekt, na którym się wzorowałem.
    Autor przedstawia w swoim opracowaniu ogólną zasadę działania, a ja skorzystałem z jego wskazówek.
    Skoro tak, co mógłbym dodać od siebie?

    To prototyp więc wygląd nie ma znaczenia, chociaż wykorzystany. Powstał dla prezentacji i testów.
    Pierwotnie była to jedynie płytka.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Ale dość o tem.

    Cytat mirekk36

    "... procek na przemian generuje tylko samą nośną 36kHz i niczym jej nie moduluje, kluczuje itp....
    ... paczki są wysyłane co kilkadziesiąt milisekund z każdej diod IR..."

    Ja także w taki sposób realizuję wysyłanie paczek, u mnie co 62 ms.

    Mógłbyś rozwinąć swoją myśl ...."oprócz tego każda niosłaby inną częstotliwość modulującą. Na pewno były by większe możliwości."
    Jak zrealizowałbyś przy tym "widzenie" czujki na wprost?

  • #29 20 Paź 2016 00:22
    Marian B
    Poziom 34  

    Było by kilka możliwości. Przy przełączaniu diod w równych odstępach czasu, jedna, np. lewa wysyła 10 impulsów, druga 15. Do odszyfrowania wystarczy zwykły licznik sterowany odbiornikiem, zliczający impulsy w jakimś tam ustalonym cyklu pomiarowym. Gdy przeszkodę oświetla tylko lewa dioda, licznik zliczy do 10, gdy oświetla prawa, licznik zliczy do 15, gdy oświetlają obie, licznik zliczy do 25.
    Można też w ten sposób, że diody obie stale wysyłają nośną, ale przełączane są tylko impulsy modulujące.
    Można też nie przełączać diod, stale wysyłają nośną ale zmodulowaną rożnymi częstotliwościami. W odbiorniku wtedy nastąpi zdudnienie sygnałów, powstanie jakaś wypadkowa częstotliwość gdy jest odbierany sygnał z obu diod równocześnie.
    Koledze oczywiście nie zależy na dużym zasięgu, ale to jest szczególny przypadek.
    Fala zmodulowana umożliwi większy zasięg.

  • #30 20 Paź 2016 14:03
    Oxiden17
    Poziom 10  

    Dziękuję za przedstawienie koncepcji Kolegi. Wszystkie propozycje są ciekawe.
    Moim zdaniem wymagają jednak precyzyjnego odmierzania częstotliwości. Czas bowiem odgrywa decydującą rolę. Wewnętrzny oscylator RC tiny13 nie zapewni wymaganej precyzji.
    Posługując się przykładem Kolegi, przy przełączaniu diod w równych odstępach czasu, tj. 10 impulsów - czas odstępu - 15 impulsów - czas odstępu, jeśli dobrze zrozumiałem, dla dwóch diod, licznik zliczałby 25 impulsów w czasie: czas 10 impulsów + czas 15 impulsów + 2 x czas odstępu.
    Na skutek rozrzutu parametrów oscylatora (różny w różnym czasie), czas impulsu pomiarowego ulega zmianie, licznik fałszuje wynik, a praca układu staje się niestabilna.
    Warunki liczenia >=1 .. =< 10; > 10 .. =< 15; >15 .. =< 25 to konieczna korekta.
    Gdyby zrezygnować z równych odstępów czas impulsu pomiarowego = czas 25 impulsów i także wymaga korekty. Wszystko to dodatkowo zajmuje pojemność w pamięci kontrolera, a programuję w Bascom-ie.
    Druga propozycja podobna do pierwszej.
    Wersja z pośrednią częstotliwością najbardziej mnie intryguje. Wydaje się być przyjazną do realizacji.

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Czujka refleksyjna - odbitej podczerwieni

    Ten projekt nie wymaga dużego zasięgu, ale zwiększenie odległości na pewno nie będzie jego wadą. Przy zastosowaniu tranzystorów zasięg po odbiciu przekroczył 2 m.
    Klony już pracują, a użytkownicy są zadowoleni.
    Jeden przy furtce w atrapie kamery, dwa jako włączniki światła przy schodach w obudowie rozpylacza zapachu Wicki, tej z czujką (czujka wyłączona). Czujki umieszczono na suficie i na ścianie.
    Z programu czujki na suficie usunąłem blokadę pilotów RTV, aby takim pilotem dodatkowo włączać światło.

    Postanowiłem zrealizować jeden z pomysłów kolegi Mariana B. Po zastanowieniu wybrałem drugą i trzecią wersję.
    Niestety próba z pośrednią częstotliwością nieudana. Zabrakło pamięci.
    Druga okazała się trafiona. Uzyskałem zamierzony efekt i dodatkowo większy o 1/3 zasięg czujki (bez dokładania jakichkolwiek elementów) w porównaniu z wersją pierwotną mojego projektu.
    Układ wykrywa stały lub ruchomy obiekt z trzech stron bez wskazania kierunku odbitej fali.
    Spełnia moje założenia.

    Krótko o programie,
    przed wykryciem przeszkody i po jej wykryciu:
    * generowanie fali 36 kHz dla dwóch diod IR - Timer0,
    * jednoczesne wysyłanie nośnej z dwóch diod IR przez kilkanaście ms,
    * odblokowanie impulsu pierwszej diody przez kilkanaście ms,
    * przełączenie impulsu
    * ponowne jednoczesne wysłanie nośnej z dwóch diod IR przez kilkanaście ms,
    * odblokowanie impulsu drugiej diody przez kilkanaście ms,
    * przełączenie impulsu
    w pętli do momentu wykrycia przeszkody,

    po wykryciu przeszkody:
    * anliza kierunku odbitej fali przez uP,
    * blokowanie przerwania,
    * blokowanie odbiornika,
    * ustawienie portów,

    po usunięciu przeszkody:
    * zerowanie portów,
    * odblokowanie odbiornika,
    * odblokowanie przerwania.